Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Zmienne składniki powietrza atmosferycznego

Wśród składników zmiennych odrębne miejsce zajmują zanieczyszczenia. Są to składniki, których stężenie przekracza wartość notowaną w czystym powietrzu lub substancje niespotykane w atmosferzeatmosfera ziemska atmosferze. Zanieczyszczenia mają pochodzenie nie tylko antropogeniczne, ale także naturalne. Przykładami naturalnych zanieczyszczeń są substancje pochodzące z wybuchów wulkanów, pożarów lasów i innych.

Rm6k5ufobGAAa1
Pożary lasu są źródłem naturalnych zanieczyszczeń powietrza.
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

W atmosferze ziemskiej, oprócz mieszaniny gazów, występują również aerozole atmosferyczne. Są to zarówno substancje ciekłe, jak i stałe, np. pyłki roślin, bakterie, popioły, kryształki soli morskiej czy sadza. Koncentracja aerozoli jest znacznie większa nad obszarami lądowymi niż nad oceanami. Do aerozoli zaliczamy także pyły zawieszone. Termin pyłu zawieszonego (PM, ang. Particulate Matter) jest stosowany w odniesieniu do fazy rozproszonej aerozolu.

Pojęciem tym posługują się głównie międzynarodowe agencje zajmujące się zanieczyszczeniami powietrza oraz ich wpływem na zdrowie ludzkie i ekosystemy. Należy do nich US EPA (Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska, ang. United States Environmental Protection Agency), EEA (Europejska Agencja ds. Środowiska, ang. European Environemnt Agency) oraz WHO (Światowa Organizacja Zdrowia, ang. World Health Organization). Pyły stanowią poważny czynnik chorobotwórczy, utrudniają oddychanie, wywołują choroby alergiczne, astmę, nowotwory płuc, gardła i krtani.

RL3Dn0mOVrylX
Porównanie wielkości pyłów zawieszonych
Źródło: U.S. EPA, dostępny w internecie: https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm-basics.

Czym jest powietrze?

Powietrze to mieszanina jednorodna gazów. Jest ono bezbarwne, bezwonne, bez smaku i słabo rozpuszcza się w wodzie. Skroplone powietrze przyjmuje barwę bladoniebieską, a jego gęstość jest mniejsza od gęstości wody. Masa atmosfery Ziemi koncentruje się przy jej powierzchni.

Ściśliwość gazówściśliwość gazówŚciśliwość gazów budujących atmosferę powoduje, że pod wpływem siły grawitacji gęstość powietrza atmosferycznego gwałtownie wzrasta w pobliżu powierzchni Ziemi. Osiąga tam wartość ok. 1,29 kg/m³.

Gęstość powietrza zależy w dużej mierze od ciśnienia, temperatury i jego składu. Zmniejsza się w miarę wzrostu wysokości. Na wysokości 20 km wynosi tylko 87 g/m³, a na wysokości 500 km  - ułamki grama. Masa powietrza atmosferycznego maleje wraz z wysokością i podobnie zmniejsza się ciśnienie atmosferyczne.

Ciśnieniem powietrza określamy nacisk, który wywiera słup powietrza na jednostkę powierzchni. Prawidłowe ciśnienie atmosferyczne (1013 hPa) to ciśnienie, które równoważy ciężar słupa rtęci o wysokości 760 mm i o przekroju 1 cm² w temperaturze 0°C na poziomie morza na 45° szerokości geograficznej. Obecnie stosowaną jednostką ciśnienia jest hektopaskal (hPa). Ciśnienie spada wraz z wysokością, średnio o 11,5 hPa/100 m. Na wysokości 10 km ciśnienie wynosi około 226 hPa.

Para wodna jest bardzo ważnym zmiennym składnikiem atmosfery. Z jej obecnością wiąże się m.in. powstawanie chmur, opadów atmosferycznych i mgły. Zawartość pary wodnej w powietrzu nazywana jest wilgotnością powietrza. Jest ona zależna od wielu czynników i zmienia się w zakresie 0–4% - wynosi od 0% nad obszarami okołobiegunowymi do 4% nad ciepłymi morzami.

Aby ocenić stopień wilgotności powietrza, stosuje się dwie wielkości:

  • wilgotność bezwzględną, która określa ilość wody (w gramach) zawartej w 1 m³ powietrza, przy podanym jego ciśnieniu i temperaturze (zwykle są to warunki normalne fizyczne lub techniczne);

  • wilgotność względną, która określa stosunek ilości pary wodnej zawartej w 1 m³ powietrza, przy podanym ciśnieniu i temperaturze, do ilości pary wodnej nasyconej w tej samej temperaturze i ciśnieniu powietrza. Stosunek ten podaje się w procentach lub w postaci ułamka.

Słownik

atmosfera ziemska
atmosfera ziemska

najbardziej zewnętrzna, gazowa część naszej planety, składa się z mieszaniny gazów zwanej powietrzem

ściśliwość gazów
ściśliwość gazów

zdolność ciała do odwracalnej zmiany objętości pod wpływem trójosiowego ściskania (np. ciśnienia hydrostatycznego)